Способ определения коэффициента отражения радиопоглощающего материала

 

Изобретение относится к технике радиоизмерений. Цель изобретения - зтменьшение трудоемкости. Способ осуществляется следующим образом. Передающую антенну (А) ориентируют на приемную. Изменение мощности на выходе приемной А осуществляется путем изменения частоты сигнала до получения мин. или макс, величины измеряемой мощности Р,. Мощность Р измеряется на выходе приемной А или при одновре- , менном повороте плоскостей поляризации приемной и передающей А на 90 . Коэф. отражения от испытуемого материала рассчитывается по ф-ле К |(4Р; -)/(4Р, +4PJ) sinel, где 0- угол падения электромагн, волны на испытуемый материал. 1ч9 со ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (5ц 4 G 01 R 27/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3834711/24-09 (22) 02.01.85 (46) 15.02.87, Бюл. М - 6 (?2) Ю.А.Давыдов (53) 621.317(088,8) (56) Мицмахер М.Ю. и др. Безэховые камеры СВЧ. M.: Радио и связь, 1982, с.97.

Там же, с.99. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ОТРАЖЕНИЯ РАДИОПОГЛОЩАЮЩЕГО MATEPHAJIA (57) Изобретение относится к технике радиоизмерений. Цель изобретения— уменьшение трудоемкости. Способ осуществляется следующим образом. Передающую антенну (А) ориентируют на приемную. Изменение мощности на выходе приемной А осуществляется путем изменения частоты сигнала до получения мин. или макс. величины измеряемой мощности P . Мощность Р измеряется на выходе приемной А или при одновре,менном повороте плоскостей поляризаа ции приемной и передающей А на 90

Коэф. отражения от испытуемого материала рассчитывается по ф-ле К =

) (4P(— P )/(4P, + P ) sine, 9 — угол падения электромагн. волны на испытуемый материал.

1 129020

Изобретение относится к технике радиоизмерений.

Цель изобретения — уменьшение трудоемкости.

Способ определения коэффициента отражения радиопоглощающего материала осуществляют следующим образом.

Изменяя частоту на входе передающей антенны около исследуемой частоты f в сторону нижних частот до f 1О добиваются такого положения, когда на.входе приемной антенны прямой сигнал от передающей антенны и сигнал, отраженный от испытуемого радиопоглощающего материала (РПМ), будут складываться в фазе (или в противофазе), а изменяя частоту в сторону верхних частот до f, добиваются положения, когда эти сигналы будут складываться в противофазе (или в фа- 20 зе). При этом частоту изменяют до первого максимума мощности или до первого минимума, Пусть, например, при горизонтальной поляризации обеих антенн на частоте f мощность на вы25

1 ходе приемной антенны будет иметь максимальное значение Р„„, а на

Макс частоте f. — минимальное. Р . ПосМИН 2 ле поворота плоскости поляризации обео их антенн на 90, т.е. с горизонталь-- З0 ной на вертикальную, фаза отраженного о от РПМ сигнала изменится íà 180 и тогда на частоте f< мощность на выходе приемной антенны будет иметь минимальное значение Р „,, а на частоте 35 максимальное Р „о„, .

Это обусловлено тем, что при горизонтальной поляризации обеих антенн вектор напряженности электрического поля в электромагнитной волне после отражения от испытуемого РПМ меняет о направление на 180, а при вертикальной поляризации антенн вертикальная составляющая вектора напряженности электрического поля не меняет направления (меняется лишь направление горизонтально-продольной составляющей этого вектора, что не влияет на изменение фазы сигнала). Таким образом, получим, что при неизменной фазе прямого сигнала передающей антенны на входе приемной антенны фазы отраженного от РПМ сигнала при горизонтальной и вертикальной поляризации антенн „

55 будут отличаться на . Формула для определения коэффициента отражения (к.о.) выводится следующим образом.

Направление одной из антенн на дру1 2 гую может быть выбрано 1сак для передающей, так и для приемной. Пусть, например, передающая антенна направлена на приемную, а приемная антенна — на испытуемый РПМ. Пусть также

ДН каждой антенны в направлении под о углом 90 — 8, где 6 — угол падения электромагнитной волны на испытуемый РПМ, от максимума ее (от направления главного лепестка) составляет

F(8) rо напряженности поля или F (9)2 по мощности. Тогда плотность потока .энергии (ППЭ) прямого излучения передающей антенны на входе приемной антенны будет равна (по известной формуле):

Р„G

П

47 R где Р— мощность на входе передающей антенны, G — коэффициент усиления пере.— дающей антенны;

R — расстояние между антеннами, а ППЭ отраженного от испытуемого РПМ сигнала на входе приемной составит (ППЭ от зеркального изображения передающей антенны в РПМ с учетом к.о.

РПМ):

Р„СГ (9) 1KI

П

4 jR +(2Ь) ) где K j — модуль к.о. испытуемого РПМ

h — высота расположения антенн над испытуемым РПМ.

Приемная антенна принимает зти два сигнала, мощность каждого из которых на ее выходе, составит

Р,= П, SF (В), Р— П S, где S — эффективная площадь приемной антенны, Сигналы будут складываться с разными фазами и суммарный сигнал их на выходе приемной антенны будет равен (по известной формуле):

P = Р, + P i 2 Ð,Ð, вввq, где q> — ра" íîñòü фаз сигналов прямого излучения и отраженного от

РПМ на входе приемной антенны.

Пусть при горизонтальной поляризации антенн на частоте f будем иметь максимум мощности Р на выходе при-. маке емной антенны, т, е, разность фаз будет равна нулю. Тогда при верти3 1290201 4 кальной поляризации антенн на этой где P„ „, и P„„íо определим путем же частоте fI разность фаз q будет интерполяции из следующих соотношеравна Х и на выходе приемной антенны ний: будем и еть минимум мощности Рм т.е. будем иметь: (4) PMQKC e Рмак61

Р „,,— Р„а„, Š— f, 2 1

f, — f, (5) Р„,„2 — Р„»„, Рм„н, — Р

10 Из (4) и (5) получим

Рмакс2 (f î — f1) + Рма (f,-fo), Р макс - 0 1 ма с

-ГР„„„;=-ГР, — -ГР, = (6) 15

Рмин 2 (Р о f 2) + Рмин д (1 fg) мин с

И вЂ” к,) (2) (7) Подставив (6) и (7) в (3) и выразив в ДБ, получим формулу для к.о.

Учитывая, что 2h = R cog 9 и разделив (1) на (2), получим

25! к,l

R R 1+ñÌ (87

1 lk,l

R К-Д+сС д2(6)

Рмс1кс 1

-Г;.ГР„.„, 30

1 +)Е,! sin9

1 — l К,l з п9 где — фаза к.о. испытуемого РПМ.

Учитывая, что при измерении Ра кразность фаэ (ч6 — Pi ) = 2an, где

n = 1,2,3..., получим

2 1

= — R (—.-- — 1) + У =2пп

sin9

6 откуда

ItI = 211(n — — (—.— — 1) A sin8

Формула изобретения к.о. РПМ в полосе частот от до f меняется плавно, поэтому

РПМ на исследуемой частоте Ео, ходящейся в этой полосе, можно делить по формуле:

f(, к.о.

Способ определения коэффициента отражения радиопоглощающего материала, включающий облучение испытуемого материала и прием отраженного сигнала с помощью передающек,и приемной линейно-поляризованных слабонаправленных антенн с горизонтальной или вер- наопре55 (к -1Р..., — P

НР„;„,.+ gsin6 (3)где К1l — модуль к.о. РПМ на частоте f 20 !

Определим к1l:

),, Ж.„— -T...-, ! (-(IP — — 7. 1Р-„-).Я1п6

Аналогично определим к.о. РПМ и на частоте f где при горизонтальной поляризации антенн будем иметь 40 минимум мощности Р „„, на выходе приМИИ6 емкой антенны, а при вертикальной поляризации — максимум мощности Р„„„ т.е. будем иметь: ,иакс

45 (ГР„, + ГР„„„)в1.п6

Фазу к.о. испытуемого РПМ можно определить за счет разности хода лучей по направлениям: передающая антенна — РПМ вЂ” йриемная антенна и передающая антенна — приемная антенна, например, при измерении максимума мощности при вертикальной поляризации антенны. Пусть фаза сигнала в раскрыве передающей антенны равна р

Тогда фаза прямого излучения на входе приемной антенны равна:

2I

g=q + — R

1 где — длина рабочей волны, а фаза отраженного от РПМ сигнала на входе приемной антенны будет равна:

9,=- 9+ — R + (24) +у, 5 1290201 тикальной плоскостью поляризации с идентичными диаграммами направленности, причем передающую антенну ориенти-. руют на испытуемый материал, изменение и измерение мощности на выходе 5 приемной антенны, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости, передающую антенну ориентируют на приемную, изменение мощности на выходе приемной антенны осуществляют путем изменения частоты сигнала до получения минимальной или максимальной величины измеряемой мощности Р, дополнительно измеряют мощность P на выходе приемной антенны или одновременном повороте плоскостей поляризации приемной и передающей антенн на 90, а коэффициент отражения от испытуемого материала рассчитывают по формуле;

-ГК вЂ” ГР, К

1 (P,+, P, sine где 0 — угол падения электромагнитной волны на испытуемый материал.

Составитель N. Кромин

Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Редактор А. Лежнина

Заказ 7895/41 Тираж 751 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфйческое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4